WO2001027376A1 - Waschmaschine - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a washing machine, in particular with a spin cycle.
  • DE 22 04 325 C2 discloses a drum washing machine with spring struts or friction dampers for damping the vibrations of the washing unit. These each have a housing with a plunger slidably guided therein. To determine the insertion depth of the plunger, the plunger is hollow with a permanent magnet. Arranged in front of the housing of the damper in the direction of extension of the tappet is an annular coil which surrounds the tappet and is capable of detecting the position of the permanent magnet in the annular coil.
  • the known device makes it possible to determine a specific predetermined critical insertion depth of the ram and to interrupt the spin cycle, for example, due to particularly strong vibrations. The result is therefore only digital.
  • the disadvantage of this arrangement is that in the event of a high static friction between the plunger and the housing, the insertion depth of the plunger is not a measure of the insertion force acting on it. The insertion depth can therefore not be used to determine the force acting on it and thus the load on the washing unit.
  • the invention has for its object to provide a washing machine with a washing unit supported by spring struts, in which the
  • Weight of dry laundry and / or water at rest and dynamic imbalances during operation can be determined as easily as possible.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • the essence of the invention is to provide a contact force measuring device between a shock absorber and the machine frame.
  • Fig. 1 is a drum washing machine in a schematic representation in
  • Fig. 2 shows a drum washing machine according to FIG. 1 in front view
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view according to section line II-II in FIG. 1.
  • the drum washing machine with horizontal drum axis 1 shown in FIGS. 1 and 2 has an oscillating washing unit 2 with a drive motor 3 which drives a washing drum (not shown in detail) via a belt drive 4.
  • Other components connected to the washing unit 2, for example a gear, are not shown for the sake of simplicity.
  • the oscillating washing unit 2 is connected via two spring legs 5 supported against a machine frame 7 standing on the floor 6 and forming a base frame.
  • a washing machine housing 8 surrounding the washing unit 2 is supported and connected to the machine frame 7.
  • the input and removal of laundry takes place through a flap 10 arranged on an end face 9 of the washing unit 2.
  • Each spring strut 5 has a tubular housing 11 which is open on one side and has a central longitudinal axis 12, in which a plunger is coaxial 13 is guided.
  • a damping piston 14 is attached to the end of the plunger 13 on the inside of the housing.
  • a biased compression spring 15 arranged in the housing 11 is supported with respect to the damping piston 14 on the one hand and the closed end of the housing 11 on the other hand, so that the plunger 13 can be inserted into the housing 11 against the force of the spring 15.
  • the free end 16 of the plunger 13 is articulated on the washing unit 2 via an articulation element 17.
  • the free end 18 of the housing 11 is articulated on the machine frame 7 via a link element 19 and a contact force measuring device 20.
  • the contact force measuring device 20 is connected to an evaluation unit 22 via an electrical connecting line 21.
  • the structure of the spring strut 5 is described in more detail below with reference to FIG. 3.
  • the damping piston 14 has an annular groove 23 on the circumference, in which a friction damping coating 24 is arranged.
  • the friction-damping coating 24 can consist of a lubricant-impregnated, foamed, closed-cell polyurethane.
  • the friction-damping lining 24 abuts the inner wall 25 of the housing 11.
  • a support 29 which is adapted to the curvature of the washing unit 2 and on which it is supported.
  • the articulation elements 17 have receptacles 30 which are open on one side and in which an elastic block 31 is held, in the middle of which a pin 32 designed as an extension of the plunger 13 is clamped.
  • the articulation elements 19 have a pin 33 connected to the base 28, on which two elastic blocks 34, 35 are attached, between which two bearing brackets 36 are clamped.
  • the contact force measuring device 20 has an annular cylindrical housing 37, which is open at the top in FIG. 3, with a housing interior 37a formed as a recess and a base 38 which is fastened to the machine frame 7.
  • a load cell 39 is fastened to the base 38, which is designed to be particularly resistant to the effects of pressure and tensile forces and to frequent stress.
  • load cells generally contain either strain gauges or piezo quartz and are made vibration-resistant by casting with elastic casting compounds.
  • the connecting line 21 is connected to the load cell 39.
  • a disk 41 which is displaceably guided in the housing 37 along the insertion direction 40, is arranged.
  • a radial bearing 44 designed as a roller bearing is provided in order to keep the friction as low as possible when the disk 41 is displaced parallel to the direction of insertion 40 and to avoid the influence of transverse force - to minimize.
  • inwardly projecting stops 45 are provided in order to limit the extension of the disk 41 against the insertion direction 40 by a stop of the disk 41 against the latter.
  • the bearing brackets 36 are connected to the side of the disk 41 which points counter to the insertion direction 40.
  • the washing unit 2 is first loaded with laundry. As a result, the plunger 13 sinks partially into the housing 11. The gravity of the loaded laundry is completely derived via the contact force measuring devices 20 to the machine frame 7. It is therefore possible to measure the weight of the laundry loaded. It is particularly advantageous that the contact force of the washing unit can be determined independently of the size of the static friction between the friction-damping coating 24 and the inner wall 25. In addition, it is possible to determine the mass of the wash water added. It is also possible to carry out imbalances resulting from the loading by means of a differential measurement between the adjacent contact force measuring devices. It is also possible to provide a contact force measuring device 20 only at the foot of a spring strut 5. The other shock absorber is normally connected to the machine frame 7 via the articulation element 19. In this case, only half the gravity corresponding to the loaded mass is measured by the contact force measuring device 20.

Abstract

Eine Waschmaschine mit einem eine Trommel-Achse aufweisenden, schwingungsfähig gelagerten Wasch-Aggregat (2) und einem Maschinen-Gestell (7), gegenüber dem das Wasch-Aggregat (2) abgestützt ist, weist mindestens zwei Federbeine (5) auf. Ferner ist die Waschmaschine mit jeweils einem ersten Anlenk-Element (17) zur Anlenkung eines Stössel-Endes an dem Wasch-Aggregat (2) und einem zweiten Anlenk-Element (19) zur Anlenkung eines Gehäuse-Endes an dem Maschinen-Gestell (7) und mindestens einer Auflagekraft-Messeinrichtung (20) zur Messung der Auflagekraft in jeweils einem Federbein (5), welche zwischen dem Wasch-Aggregat (2) und dem ersten Stössel-Ende und/oder dem zweiten Gehäuse-Ende und dem Maschinen-Gestell (7) angeordnet ist, versehen.

Description

Waschmaschine
Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine, insbesondere mit Schleudergang.
Aus der DE 22 04 325 C2 ist eine Trommelwaschmaschine mit Federbeinen oder Reibungsdämpfern zur Dämpfung der Schwingungen des Wasch- Aggregats bekannt. Diese weisen jeweils ein Gehäuse mit einem darin verschiebbar geführten Stößel auf. Zur Bestimmung der Einschub-Tiefe des Stößels ist dieser hohl mit einem Permanentmagneten versehen. Dem Gehäuse des Dämpfers in Ausschub-Richtung des Stößels vorgeordnet ist eine den Stößel umgebende Ringspule vorgesehen, die in der Lage ist, die Position des Permanentmagneten in der Ringspule zu detektieren. Durch die bekannte Vorrichtung ist es möglich, eine bestimmte vorgegebene kritische Einschub-Tiefe des Stößels zu ermitteln, und bei dieser beispielsweise den Schleudergang aufgrund besonders starker Schwingungen zu unterbrechen. Das Ergebnis ist insofern nur digital. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß im Fall einer großen Haftreibung zwischen dem Stößel und dem Gehäuse die Einschub-Tiefe des Stößels kein Maß für die auf ihn wirkende Einschub-Kraft ist. Die Einschub-Tiefe kann somit nicht benutzt werden, um die auf sie wirkende Kraft und somit die Beladung des Wasch- Aggregates zu ermitteln.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Waschmaschine mit einem über Federbeine abgestützten Wasch-Aggregat zu schaffen, bei der das
Gewicht der trockenen Wäsche und/oder des Wassers im Ruhezustand und dynamische Unwuchten während des Betriebes möglichst einfach bestimmt werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Der Kern der Erfindung besteht darin, zwischen einem Federbein und dem Maschinen-Gestell eine Auflagekraft-Meßeinrichtung vorzusehen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigen
Fig. 1 eine Trommelwaschmaschine in schematischer Darstellung in
Seitenansicht mit Federbeinen,
Fig. 2 eine Trommelwaschmaschine gemäß Fig. 1 in Vorderansicht und
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Trommelwaschmaschine mit waagrechter Trommel-Achse 1 weist ein schwingungsfähiges Wasch-Aggregat 2 mit einem Antriebs-Motor 3 auf, der eine nicht im einzelnen dargestellte Wasch-Trommel über einen Riemen-Trieb 4 antreibt. Weitere mit dem Wasch-Aggregat 2 verbundene Bestandteile, beispielsweise ein Getriebe, sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Das schwingungsfähige Wasch-Aggregat 2 ist über zwei nachfolgend genauer beschriebene Feder- beine 5 gegenüber einem auf dem Boden 6 stehenden, einen Grundrahmen bildenden Maschinen-Gestell 7 abgestützt. Ein das Wasch-Aggregat 2 umgebendes Waschmaschinen-Gehäuse 8 ist gegenüber dem Maschinen- Gestell 7 abgestützt und mit diesem verbunden. Die Eingabe und Entnahme von Wäsche erfolgt durch eine an einer Stirnseite 9 des Wasch-Aggregats 2 angeordnete Klappe 10. Jedes Federbein 5 weist ein einseitig offenes, rohr- förmiges Gehäuse 11 mit einer Mittel-Längs-Achse 12 auf, in dem koaxial ein Stößel 13 verschiebbar geführt ist. Am gehäuseinnenseitigen Ende des Stößels 13 ist ein Dämpfungs-Kolben 14 befestigt. Eine in dem Gehäuse 11 angeordnete, vorgespannte Schrauben-Druckfeder 15 ist gegenüber dem Dämpfungs-Kolben 14 einerseits und dem geschlossenen Ende des Gehäuses 11 andererseits abgestützt, so daß der Stößel 13 gegen die Kraft der Feder 15 in das Gehäuse 11 einschiebbar ist. Das freie Ende 16 des Stößels 13 ist über ein Anlenk-Element 17 an dem Wasch-Aggregat 2 angelenkt. Das freie Ende 18 des Gehäuses 11 ist über ein Anlenk-Element 19 und eine Auflagekraft-Meßeinrichtung 20 am Maschinen-Gestell 7 angelenkt. Die Auflagekraft-Meßeinrichtung 20 ist über eine elektrische Verbindungs- Leitung 21 mit einer Auswerte-Einheit 22 verbunden.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 der Aufbau des Federbeins 5 genauer beschrieben. Der Dämpfungs-Kolben 14 weist umfangsseitig eine Ringnut 23 auf, in der ein Reibungs-Dämpfungs-Belag 24 angeordnet ist. Der Reibungs-Dämpfungs-Belag 24 kann aus mit Schmiermittel imprägniertem, geschäumtem, geschlossenzelligem Polyuretan bestehen. Der Reibungs-Dämpfungs-Belag 24 liegt reibend an der Innenwand 25 des Gehäuses 11 an. Am stößelaustrittseitigen Ende 26 des Gehäuses 11 ist eine ringzylindrisch ausgebildete Führungsbuchse 27 über Sicken mit dem Gehäuse 11 verbunden vorgesehen, in der der Stößel 13 verschiebbar geführt ist. Im Bereich des Endes 18 des Gehäuses 11 ist dieses mit einem Boden 28 verschlossen, der über Sicken mit dem Gehäuse 11 verbunden ist.
Zwischen den Anlenk-Elementen 17 ist ein der Krümmung des Wasch- Aggregates 2 angepaßter Träger 29 vorgesehen, auf dem dieses abgestützt ist. Die Anlenk-Elemente 17 weisen einseitig offene Aufnahme-Buchsen 30 auf, in denen ein elastischer Block 31 gehalten ist, in dessen Mitte wiederum ein als Verlängerung des Stößels 13 ausgebildeter Zapfen 32 eingespannt ist. Die Anlenk-Elemente 19 weisen einen mit dem Boden 28 ver- bundenen Zapfen 33 auf, auf dem zwei elastische Blöcke 34, 35 aufgesteckt sind, zwischen denen zwei Lagerbügel 36 eingespannt sind.
Die Auflagekraft-Meßeinrichtung 20 weist ein ringzylindrisches, in Fig. 3 nach oben offenes Gehäuse 37 mit einem als Ausnehmung ausgebildeten Gehäuse-Innenraum 37a und einem Boden 38 auf, der an dem Maschinen- Gestell 7 befestigt ist. In dem Gehäuse 37 ist am Boden 38 eine Kraftmeßdose 39 befestigt, die besonders resistent gegenüber Druck- und Zugkrafteinwirkungen sowie eine häufige Beanspruchung ausgebildet ist. Derartige bekannte und handelsübliche Kraftmeßdosen beinhalten in der Regel ent- weder Dehnmeßstreifen oder Piezoquartze und sind durch Vergießen mit elastischen Vergußmassen schwingungsresistent gemacht. Die Verbindungs-Leitung 21 ist mit der Kraftmeßdose 39 verbunden. In Fig. 3 oberhalb der Kraftmeßdose 39 ist eine in dem Gehäuse 37 entlang der Einschubrichtung 40 verschiebbar geführte Scheibe 41 angeordnet. Zwischen der Innenwand 42 des Gehäuses 37 und dem Außenumfang 43 der Scheibe 41 ist ein als Wälzlager ausgebildetes Radial-Lager 44 vorgesehen, um die Reibung bei einer Verschiebung der Scheibe 41 parallel zur Einschub- Richtung 40 möglichst gering zu halten und um den Einfluß von Querkräf- ten zu minimieren. Im oberen Bereich des Gehäuses 37 sind nach innen vorspringende Anschläge 45 vorgesehen, um den Auszug der Scheibe 41 entgegen der Einschub-Richtung 40 durch einen Anschlag der Scheibe 41 gegen diese zu begrenzen. Die Lagerbügel 36 sind mit der entgegen der Einschub-Richtung 40 weisenden Seite der Scheibe 41 verbunden.
Zum Betrieb der Waschmaschine wird das Waschaggregat 2 zunächst mit Wäsche beladen. Hierdurch sinkt der Stößel 13 zum Teil in das Gehäuse 11 ein. Die Schwerkraft der zugeladenen Wäsche wird vollständig über die Auflagekraft-Meßeinrichtungen 20 an das Maschinen-Gestell 7 abgeleitet. Es ist somit möglich, das Gewicht der eingefüllten Wäsche zu messen. Besonders vorteilhaft ist, daß die Auflagekraft des Waschaggregates unabhängig von der Größe der Haftreibung zwischen dem Reibungs-Dämpfungs- Belag 24 und der Innenwand 25 bestimmt werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, die Masse des zugeftillten Waschwassers zu bestimmen. Es können auch sich durch die Beladung ergebende Unwuchten durch eine Differenzmessung zwischen den benachbarten Auflagekraft- Meßreinrichtungen durchgeführt werden. Es ist darüber hinaus möglich, lediglich am Fuß eines Federbeines 5 eine Auflagekraft-Meßeinrichtung 20 vorzusehen. Das andere Federbein ist normal über das Anlenk-Element 19 mit dem Maschinen-Gestell 7 verbunden. In diesem Fall wird nur die halbe der zugeladenen Masse entsprechende Schwerkraft durch die Auflagekraft- Meßeinrichtung 20 gemessen.
Darüber hinaus ist es möglich, während des Betriebes und insbesondere während des Schleudervorganges die auf die Anlenk-Elemente 19 wirkenden Kräfte, die mit den Amplituden der Schwingungen des Waschaggregates 2 zusammenhängen, zu messen. Sollten die Kräfte zu groß werden, so kann basierend auf Signalen der Auswerte-Einheit 22 die Schleuderdreh- zahl reduziert oder der Schleudervorgang abgebrochen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Waschmaschine, insbesondere mit Schleudergang, mit a) einem eine Trommel- Achse (1) aufweisenden, schwingungsfähig gelagerten Wasch-Aggregat (2) zur Aufnahme zu waschender Wäsche, b) einem Maschinen-Gestell (7), gegenüber dem das Wasch- Aggregat (2) abgestützt ist, c) mindestens zwei Federbeinen (5), die jeweils aufweisen i) ein rohrförmiges Gehäuse (11) mit einem ersten Gehäuse- Ende und einem zweiten Gehäuse-Ende, ii) einen Stößel (13) mit einem ersten Stößel-Ende und einem zweiten Stößel-Ende, welcher in dem Gehäuse (11) verschiebbar gefuhrt ist und wobei das erste Stößel-Ende aus dem ersten Gehäuse-Ende herausragt, und iii) eine zwischen dem Gehäuse (11) und dem Stößel (13) angeordnete, durch ein Verschieben des Stößels (13) relativ zum Gehäuse (11) komprimierbare Feder (15), d) jeweils einem ersten Anlenk-Element (17) zur Anlenkung des ersten Stößel-Endes an dem Wasch-Aggregat (2) und einem zweiten Anlenk-Element (19) zur Anlenkung des zweiten Gehäuse- Endes an dem Maschinen-Gestell (7) und e) mindestens einer Auflagekraft-Meßeinrichtung (20) zur Messung der Auflagekraft in jeweils einem Federbein (5), welche zwischen dem Wasch-Aggregat (2) und dem ersten Stößel-Ende und/oder dem zweiten Gehäuse-Ende und dem Maschinen-Gestell (7) angeordnet ist.
2. Waschmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Auflagekraft-Meßeinrichtung (20) zwischen dem zweiten Anlenk-Element (19) und dem Maschinen-Gestell (7) angeordnet ist.
3. Waschmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Auflagekraft-Meßeinrichtung (20) ein Gehäuse (37) mit einer Ausnehmung aufweist.
4. Waschmaschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung ein Kraftsensor (39) vorgesehen ist.
5. Waschmaschine gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (39) elektrisch leitend mit einer Auswerte-Einheit (22) verbunden ist.
6. Waschmaschine gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung einen Boden (38) aufweist, an dem der Kraftsensor (39) angeordnet ist.
7. Waschmaschine gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, daß eine Scheibe (41) vorgesehen ist, die in der Ausnehmung verschiebbar geführt ist.
8. Waschmaschine gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß umfangsseitig an der Scheibe (41) ein Radial-Lager (44) zur Führung der Scheibe (41) in der Ausnehmung mit geringer Reibung vorgesehen ist.
9. Waschmaschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung vorspringende Anschläge (45) zur Auszugsbegrenzung der Scheibe (41) vorgesehen sind.
10. Waschmaschine gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ring-Lager (44) ein Wälzlager ist.
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